Question

某火电厂的脱硫尾气通入饱和K₂CO₃溶液吸收池后，经分解池制得纯净的CO₂，再在合成塔与H₂反应生成甲醇．其工艺艺流程示意图如下：

（1）吸收池中饱和K₂CO₃溶液吸收CO₂的离子方程式是

 

．
（2）流程示意图中循环使用的物质是

 

．
（3）300℃时，合成塔中的反应为CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），在密闭条件下，下列示意图能说明反应进行到t₁时刻时达到平衡状态的是

 

（填字母序号）

（4）利用合成塔中失活后的铬锌触媒可制得含有Cl^-和CrO₄^2-的溶液，其浓度均为0.01mol/L，向该溶液中逐滴加入0.01mol/L的AgNO₃溶液时，首先产生沉淀的阴离子是

 

（已知：Ksp（AgCl）=1.56×10^-10，Ksp（Ag₂CrO₄）=9.0×10^-12）
（5）合成塔中失活的铬锌触媒可用于制备锌锰电池．在碱性条件下，该电池的总反应为：
Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）=Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s），该电池正极的电极反应式是

 

．若用电池电解（惰性电极）足量的Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液，电解过程中阴极的现象是

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的书写,常见化学电源的种类及其工作原理,化学平衡状态的判断,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：离子反应专题,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题

分析：由流程图可知，火电厂的脱硫尾气的主要成份是二氧化碳，在吸收池中充分反应生成碳酸氢钾，生成的碳酸氢钾由分解池分解后所得溶液是碳酸钾可通入吸收池再利用，合成塔内反应是氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，由此分析解题．

解答： 解：（1）二氧化碳和碳酸钾反应生成碳酸氢钾，离子方程式为CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-，故答案为：CO₂+CO₃^2-+H₂O=2HCO₃^-．
（2）碳酸氢钾在分解池中分解产生碳酸钾在吸收池中可重复利用，故答案为：碳酸钾；
（3）平衡状态是指外界一定各组份的浓度、物质的量、质量分数、速率不再随时间的改变而改变的动态平衡状态，
a、t₁时刻正反应速率最大，不是变，故a不选；
b、温度不变，平衡常数不变，故b不选；
c、t₁时刻，各物质的量不再随时间的变化而变化，故选c；
d、t₁时刻，氢气的体积分数不再随时间的改而改变，故选d；
故答案为：c、d；
（4）析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag⁺）=

Ksp(AgCl)

c(Cl-)

=

1.56×10-10

0.01

=1.56×10^-8mol/L，Ag₂CrO₄溶液中c²（Ag⁺）=Ksp（Ag₂CrO₄）/c（CrO₄^2-）=

9.0×10-12

0.01

，则c（Ag⁺）为3×10^-5mol/L，c（Ag⁺）越小，则越先生成沉淀，故答案为：Cl^-；
（5）正极发生还原反应，得电子化合价降低，二氧化锰中的锰元素由+4价变成+3价，故正极是二氧化锰发生还原反应，电极反应式为：2MnO₂+2e^-+H₂O=2OH^-+Mn₂O₃，若用电池电解（惰性电极）足量的Mg（NO₃）₂和NaCl的混合溶液，阴极是氢离子放电，电极反应方程式为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，氢氧根离子与镁离子结合在难溶氢氧化镁沉淀，故答案为：2MnO₂+2e^-+H₂O=2OH^-+Mn₂O₃；有无色气体和白色沉淀产生．

点评：此题通过研究二氧化碳对环境的影响考察对二氧化碳的了解．根据题中的条件对化学方程式的推理及应用，根据化学方程式进行数据的求解都是考查的重点．溶解平衡问题，题目难度中等，注意根据溶解度判断生成沉淀的先后顺序，对于组成不相似的物质，不能直接根据溶度积判断．